EN5012131电磁兼容.docx
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EN5012131电磁兼容
英国标准BSEN
50121-3-1∶2000
铁路设施－电磁兼容性－
第3－1部分：
车辆－列车和配套车辆
欧洲标准EN50121-3-2∶2000具有英国标准的地位
BSi
国家前言
本英国标准是EN50121-3-1∶2000的官方英语版本。
它代替被取消的DDENV50121-3-1∶1996。
英国政府授权技术委员会GEL/9，铁路电气应用参与制订本标准，并负责：
－帮助咨询者理解本标准；
－向国际/欧洲责任委员会询问关于标准的解释或更改建议，并通知英国的相关集团；
－注视相关的国际和欧洲标准的发展状况，并在英国公布。
向本标准委员会的秘书处承索，就能获得本标准委员会成员组织的名单。
对照说明
本标准中提及的按国际或欧洲标准执行的英国标准，可以在BSI目录的标题为“国际标准对应索引”一节中找到，或使用BSI标准电子目录的“搜索”工具进行在线查找。
英国标准并不包括合同所需的全部规定。
英国标准的用户负责标准的正确使用。
符合英国标准并非意味着享有法律义务豁免权。
页码描述
本文件由封面，文内封面，EN标题，2至14页，文内背面和背面。
若本文件为最近出版，本文件中将提示应注意的BSI版权问题。
本英国标准由电工委员会
修订号
日期
评论
指导制订，由标准委员会
授权出版，于2000年12
月15日生效。
BSI12-2000
ISBN0580367541
出版后的修正
欧洲标准EN50121-3-1
2000年9月
ICS29.020；29.280；45.060.01
铁路设施－电磁兼容性－
第3－1部分：
车辆－列车和配套车辆
本欧洲标准于2000-04-01由CENELEC审定通过。
CENELEC成员必须遵守CEN/CENELEC内部规程：
本标准不做任何更改，作为国家标准使用。
涉及此国家标准的最新目录和文献参考，向中心秘书处或CENELEC任何成员函索即可获得。
本欧洲标准具有三种官方版本（英语、法语和德语）。
由CENELEC成员负责，翻译成各自语言的任何其它语言的版本，通报中心秘书处，享有与官方版本的同等地位。
CENELEC成员是下列国家电工技术委员会：
奥地利、比利时、捷克共和国、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、冰岛、爱尔兰、意大利、卢森堡、荷兰、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士和英国。
CENELEC
欧洲电工标准化委员会
EN50121-3-1∶2000
前言
本欧洲标准是由技术委员会CENELECTC9X，铁路电气和电子设施的SC9XB，车辆车载电工材料制备，符合TC9X的决议。
标准草案提交给CENELEC进行正式投票表决，并于2000-04-01由CENELEC审定通过，成为EN50121-3-1标准。
下列日期固定不变：
－通过等效国家标准或背书的出台，国家必须执行本欧洲标准的最迟日期
（dop）2001-04-01
－必须取消与本欧洲标准相冲突的国家标准的最迟日期
（dow）2003-04-01
本欧洲标准与EN50121-1∶2000一起使用。
本标准是主标题为铁路设施－电磁兼容性的EN50121欧洲标准系列的第3-1部分，此系列标准包括：
第1部分：
概述；
第2部分：
整个铁路系统对外界的辐射；
第3－1部分：
车辆－列车及配套车辆；
第3－2部分：
车辆－设备；
第4部分：
信号设备和电信设备的辐射和抗干扰；
第5部分：
固定供电设备的辐射和抗干扰。
附录“标准的”（“normative”）是本标准正文的构成部分。
标记为“提供资料的”（“informative”）的附录，仅供参考用。
本标准的附录A和B都仅供参考。
介绍
1范围
2引用标准
3定义
4应用
5抗干扰试验和限值
6发射试验和限值
附录A（提供资料的）无线电通讯线路的干扰
附录B（标准的）辐射性电磁干扰—试验程序
介绍
在列车上安装了大量的大功率电子设备，低功率微处理器和其他电子设备。
因此对列车设备设计和列车来说，电磁兼容性成为一大焦点。
为保证其在使用环境中有很好的功能系统，车辆产品限制了其电磁发射和抗干扰性。
没有为配套车辆设置抗干扰值。
因对配套设备进行试验是不切实际的，本标准第3-2部分定义了对车辆设备的要求，建立了本标准所涉及的设备EMC计划。
1范围
本欧洲标准涉及铁路车辆的电气和电子设备的电磁兼容性的发射和抗扰度。
同时涵盖牵引车辆和列车组包括运营在繁华市区的城轨车辆。
所考虑的频率范围是从直流到400GHz。
目前，频率高于1GHz的试验尚未定义。
根据车辆端口输入和输出功能来确定本标准在此部分的使用范围。
对机车、列车组和有轨电车而言，它为滑动接触或第三条轨道；对被牵引车辆而言，它为AC或DC辅助电源连接器。
但是因为受电弓是牵引车辆的一部分，所以并不能完全排除此端口的影响。
EN50121-2规定了整个铁路系统的电磁端口。
2引用标准
本欧洲标准包括有期限的和无期限的引用标准以及其它标准的规定。
引用标准在本标准的适当地方列出，其它标准在它后面列出。
有期限的引用标准，其随后的修正版适用于本欧洲标准。
无期限的引用标准，则采用其最新版本（包括附件）。
EN50121-1铁路设施－电磁兼容性－第1部分：
概述
EN50121-2铁路设施－电磁兼容性－第2部分：
整个铁路系统对外界的辐射
EN50121-3-2铁路设施－电磁兼容性－第3-2部分：
车辆－设备
CISPR16-1无线电干扰和抗干扰的测量设备和测量规程－第一部分：
无线电干扰和抗干扰测量设备
ITU-T无线电线路对电源和带电铁路线路的影响防护指示－第六卷：
危险和干扰
3定义
本欧洲标准的第3-1部分采用下列定义：
3.1车辆
完整的铁路产品，作为单个商业单元投放市场。
3.2牵引车辆
电力机车和内燃机车，ICE&TGV列车组，用于干线的电力动车组和内燃动车组（没有机车，每一节客车有自己的牵引设备），用于城市交通的轻轨列车（LRV），如地下列车，有轨电车。
3.3拖车车辆
各种类型的客车和货车（如果安装了冷冻电气设备），可以和各种不同型号的机车联挂。
3.4干线车辆
城市与城市之间运营的高速列车，货车。
3.5城市车辆
城市内运营的地下车辆，有轨电车，LRV，无轨电车。
4应用
一般来说，单靠车辆本身的性能是不可能进行电磁兼容性的试验的。
需在典型的能释放出最大发射的操作模式下进行试验。
需在试验计划中对所用操作的结构和模式进行说明，应将试验过程中的实际情况在试验报告中进行精确的描述。
5抗干扰试验和限值
不对整列车进行抗干扰试验，但是在本标准的第3-2部分中描述，在0.15MHz到1GHz的频率范围内，列车应具有20V/m的抗干扰性。
如果按照本标准第3-2部分中的限制制定并执行EMC计划，在将部件组装成整车的过程中有可能产生抗干扰性。
6发射试验和限值
本标准发射试验和限值测试目的在于保证在铁路系统附近，列车与其安装的典型设备不相冲突。
在明确规定的可以重复设置的环境下进行试验。
因为不能试验将铁路系统和车辆的抗干扰效果分开，所以试验人员和制造商在合同中应就试验条件（如负载条件、速度和单元的构造）和试验地点的信号系统和通讯系统的抗干扰作出描述。
放射性发射的试验条件都在6.3.1和6.3.2中进行了规定。
测量过程中，需了解并考虑铁路系统其他部分（如变电所，信号）的分布和外部环境（如，电线，工业场所，无线电和电视发送设备）。
6.1与信号系统和通讯系统的兼容性
各个国家的信号传输、列车无线电和其他铁路系统（轮轴计算器、轨道电路、列车控制系统等）都有各自不同的运行频率和波形。
因此，需根据不同的信号传输系统和通讯系统（见福建BEN50121-1）对抗干扰性的要求进行规定。
干扰源需进行要求的不是列车本身而是列车无线电和信号传输系统，错误接触，受电弓跳跃以及第三轨道间隙导致的瞬时效应等等。
6.2通讯线路上的干扰
6.2.1数字通讯线路
本标准不包括对数字系统接口PCM，ISDN等端口的规定。
6.2.2通讯线路模拟
铁路系统中牵引电流的谐音会导致常规通讯线路模拟系统的噪音。
ITU-T规定了可接受的常规电话线噪音水平。
使用噪音计来测量噪音值。
牵引车辆吸收或生成的电流与电话现噪音之间的关系不由车辆生产商控制，也不由网络操作人员控制，详细信息请见A.1。
所以，牵引车辆买主应该按照基础装置控制器的规定对车辆端口频率计权的电流限制进行规定。
通常所用的方法是规定噪音频率计权的噪音电流Ipso。
附录A描述了使用此方法的条件和应用。
Ipso并不完全代表kHz范围内谐波的噪音效应。
买主需规定另一种可替代的频率计权方法。
6.3辐射性电磁干扰
6.3.1试验地点
试验地点应尽量满足以下铁路环境中“可用地点”的要求：
测试点附近没有树木、墙壁、桥梁、沟渠或车辆的最近距离为：
干线车辆为30m；市内车辆为10m。
不允许架空轨道或第三轨道以及变电站、中间位部件、部件绝缘层等等。
因为在无线电频率的架空线上可能出现谐振，所以应纪律目前架空系统的布局；在必要的情况下改变试验地点：
在测量车辆噪音之前，需了解或测量变电站的分布情况：
—避免接近电线，包括地下线路，变电站等。
—在距离为20km的干线车辆，
10km的市内车辆时不能运营其他任何铁路车辆。
如果上述条件不可能实现，在试验中，进行发射试验之前或之后的周围噪音都应该进行记录。
否则，只需记录系列试验最开始和最后的周围噪音。
如果在某些特殊的频率或某些频率范围之内，周围噪音高于限定值，低于6dB，可以不考虑测量结果。
上述频率应该记录在试验报告中。
6.3.2试验条件
试验应包含车辆上所有可能产生辐射性的系统操作。
在通电模式下（辅助变流器，电池充电器运作），拖车车辆静止时，对其进行操作。
在稳定状态下或在低速运行状态下，对牵引车辆进行试验。
静态试验条件下，辅助变流器运转（出现最大发射率时的最大负载条件下，可以避免）；牵引变流器低压但不运转。
低速运行试验条件下，速度应足够低一面出现滑动接触飞弧或跳跃；足够高能进行电气制动。
市内车辆的推荐速度范围为（20±5）km/h；干线车辆为（50±10）km/h。
车辆在通过天线是，在给出的速度范围内，车辆应按照最大牵引力的1/3加速或减速。
如满足以下条件，列车运用最大牵引力的1/3进行制动的静态试验可以由低速运行试验代替：
—静止状况下允许牵引设备运转。
—制动时，如果不使用其它电路，不需要进行电气制动试验。
如果由牵引力下进行的静态试验代替低速运行试验，需采用低速运行限值。
在牵引力下进行的静态试验的决定需在试验报告中进行证明。
6.3.3发射限值
表1静态试验限值
表1，2：
发射限值
A=25kVa.c.
B=15kVa.c.,3kVd.c.和1，5kVd.c.
C=750V和600Vd.c.
注释1：
下列为分解带宽的限值：
200Hz从8kHz到150kHz
10kHz从150kHz到30MHz
120kHz从30MHz到1GHz
注释2：
详细试验程序参见附录2。
注释3：
在距离峰值为10m时测的以上值。
注释4：
所有的内燃机车、内燃电力机车、内燃列车组的限值都为750V和600Vd.c.。
表2低速运行试验限值
市内列车用于繁华市区，不能超过以上限值。
注释5：
考虑用于繁华市区的市内列车的限值。
附录A（提供资料的）
无线电通讯线路的干扰
A.1铁路系统与通讯线路噪音之间的关系
带电铁路线路附近的常规铜质电缆，因为铁路系统中的电流形成电磁干扰。
上述干扰造成从基波到较高频率谐振的传到纵向电压。
谐振源为牵引车辆设备的和（或）供电站的变流器。
因电缆内部电压不稳，上述纵向电压转换为横向电压或噪音。
ITU-T规定了常规模拟电话线路的可接受噪音水平。
用噪音计测量噪音值。
牵引车辆吸收的电流和通讯线路噪音之间的关系既不由车辆制造商控制也不受铁路和通讯网络操作人员的控制。
它们之间的关系依赖一下因素：
·通讯电缆构造
—屏蔽，地面隔离，电缆平衡
·通讯终端的特征
—易感性，输入平衡
·通讯网络的拓扑技术
—通讯线路和轨道平行部分的长度
—轨道和电信线路之间的距离
—接地灵敏度
·铁路网络的拓扑技术
—单个或两个轨道
·悬挂供电型号
—A.C./D.C.
—变电站波动（直流整流器或a.c.16.7Hz静态变流器）
—悬挂形式和支线运输系统（如，1×25kV或2×25kV）
—回路导体的应用
—考虑一端或两端的供电
·列车环流密度
·牵引车辆的电流吸收和谐振的生成
·一定数量变流器的谐振叠合
A2噪音电流定义
噪音电流为等效的干扰电流，表示连接到电话线的电源线路上的电流光谱的有效干扰。
由下列等式定义：
其中，If为接触线电流中频率为F的电流元件；
Pf为噪音计权。
TTU-T指导书中规定了Pf值，通讯线路对电源和带电铁路线路影响的防护。
进行测量时，根据Pf值自动计算信号的电压表和安培表都可以使用。
A3限值和试验条件
供货商规定噪音电流的最大值，其定义条件包括持续时间。
应包含以下条件：
－正常条件和性能衰退条件下IPSO限值（一个或多个牵引变流器暂不使用）
－供电为直流电时，直流铁路由3相主电源的二极管整流器提供电流。
理想状态下，单桥整流器发生6个电压脉冲形成（也就是50Hz干线的首次300Hz谐音）或双桥整流器发生12个脉冲成形（也就是600Hz）。
因为整流器电流不稳或产生感应，会出现50Hz基波分量。
变电站的过滤器大大地减少了发射对变电站的影响。
然而，在直流系统中，变电所是主要干扰源。
因此，对一列牵引车辆进行质量评价时必须考虑其整流器和过滤器。
同时也要考虑牵引车辆和影响线路感应的变电站之间的距离。
－供电为交流电时:
需要考虑线路电压畸变，并规定基本谐振，在悬挂系统中出现的特殊共振现象应被考虑。
必须规定相关数据。
否则离供电站最近的车辆有可能被赋值为IPSO。
A4噪音电流的测量
在验收试验或调研试验中，需测量牵引车辆上的干扰电流IPSO，使用现有的频率感应充分的车辆电流感应器，至少为5kHz。
在交流系统下，如果在变压器初始线圈的高压侧感应到电流，而不是在地面侧，变压器就有低于10kHz的共振频率。
使用噪音计或其他恰当的根据噪音计权元素PF进行过滤的系统来测量噪音电流。
为获得更多的光谱和干扰源的组成信息，推荐使用双通道光频分析分析车辆的输入电流和电压。
使用正常的操作模式或削弱的操作模式（部分变流器运转）测量噪音电流。
应考虑测量结果的注释，操作条件的影响，线路感应的变化以及供电电压。
不考虑瞬时效应（电源电路转换，受电弓跳跃，第三或第四轨道间隙等）。
A5整列车全部噪音电流的计算
整列车的总噪音的计算不太可能。
一个特殊的测量系统可以生成来自整个列车的感应器的总电流意象图，通常能感应列车的某个驱动单元的噪音电流。
如果在列车供电终端检测噪音电流，列车有H个终端，应根据以下规则来计算总噪音电流。
A5.1直流系统
直流系统一般由3相主电源的二极管整流电源提供电流。
如果没有使用特殊的过滤器，整流器的输出波动会大量的作用在被车辆供电部分吸收的噪音电流上。
具有主导整流器波动的直流系统
（装有凸轮轴控制的车辆，装有劈相机或逆变器控制的车辆，装有不带过滤器的脉冲整流器）
列车变流器和低整流器波动的直流系统
对交错状态下运转的劈相机而言，
小于
。
对非同步运转的劈相机或直接连接到电源的逆变器而言，
。
A5.1交流系统
车辆供电部分生成的噪音电流大部分取决于车辆上的变流器型号。
相控变流器的交流系统
此式基于车辆型号、速度和实际电流消耗的最佳组合，但是，最近的大功率列车组的实例表明，在使用
公式时，如果速度、功率和车型相同，
规则不适用。
四象限变流器的交流系统（4QC，脉宽调制的线路变流器）
交错模式下，如4QC运作（正常运转），则
。
非交错模式下，n相等单元运作，则
。
附录B（标准的）
辐射性电磁干扰—试验程序
B.1目的
本附录为一列完整铁路车辆或列车在9kHz至1GHz范围内产生的噪音评估和质量认证进行测量的方式的描述。
本标准陈述了EN50121-2中推荐的大部分测量方法，同时也描述了减少整个试验时间的简要特点。
B.2测量设备和试验方法
使用频率扫描系统帮助减少试验时间。
也可以使用光谱分析器或电脑控制大接收器。
每个频率范围被分成小的频率范围。
每个小范围力的试验都需要进行列车或车辆评估。
设备应持续扫描此处的小范围并存储试验中所得的最大值。
此操作可以由“峰值保持”功能实现或由计算机对设备进行控制。
此方法用于评估在每次扫描中变化不大的电磁噪音水平和特性。
天线的位置、装配、型号和其他特点与EN50121-2中的规定一致。
测量设备应符合《CISPR16-1第一部分，第三章：
9kHz至1GHz频率范围的峰值测量接收器》的规定。
但是，对9kHz至150kHz频率范围（等级A）而言，200Hz带宽会出现以下问题：
—标准光谱分析不一定一直对它有用
—扫描时间超过移动资源
如果是这样的话，就需要增加与方法目标物相对的小范围的数量。
所以，等级A带宽更高，1kHz更为合适。
在宽带噪音下，需要纠正测量结果。
表B.1可作为试验指导。
表B.1试验指导
带
小范围（Hz）
跨距1）（Hz）
带宽（kHz）
扫描时间2）（ms）
A
9k-59k
50k-150k
50k
100k
1
1
300
300
B
150k-1,15M
1M-11M
10M-20M
20M-30M
1M
10M
10M
10M
9或10
9或10
9或10
9或10
37
370
370
370
C/D
30M-230M
200M-500M
500M-1G
200M
300M
500M
100或120
100或120
100或120
42
63
100
1）对光谱分析器而言；
2）设备与设备之间可能有很小的差别。
注释：
如果使用低成本的光谱分析器，必须按照制造商要求的限定值进行试验并保证恰当的校准。
在试验之前，必须根据参考信号检查整个频率范围内的设备精确性。
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它就欧洲标准和国际标准提出英国的观点。
它是皇家授权的组织。
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